DE3135961C2

DE3135961C2 -

Info

Publication number: DE3135961C2
Application number: DE3135961A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 8990 Lindau De Herz; Klaus Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Kaufmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-10
Filing date: 1981-09-10
Publication date: 1990-11-29
Also published as: DE3135961A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnet-Rühreinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.The invention relates to a magnetic stirring device with the Features of the preamble of claim 1.

Magnet-Rühreinrichtungen dieser Art sind aus der US-PS 41 99 265 bekannt. Die bei dieser Einrichtung mit den Magnetspulen der Basis verbundenen, langgestreckten Pol schuhe verlaufen radial auf ein gemeinsames Zentrum hin in einer Ebene, welche in verhältnismäßig geringem Vertikal abstand unterhalb der Stellfläche gelegen ist, auf die Gefäße mit einem magnetischen Rührstab und der zu rührenden Flüssigkeit aufsetzbar sind. In der genannten Schrift ist ein Rührstab einer Länge gezeigt, der vom Durchmesser der von der Magnetpolanordnung eingenommenen Fläche nicht wesentlich abweicht. Es hat sich aber gezeigt, daß bei Verwendung von Rührstäben stark unterschiedlicher Länge nicht immer ein stabiler Rührbetrieb ermöglicht wird, insbesondere in der Anlaufphase.Magnetic stirring devices of this type are from the US-PS 41 99 265 known. The in this facility with the Magnetic coils connected to the base, elongated pole shoes run radially towards a common center a level that is in a relatively small vertical distance is below the footprint on which Vessels with a magnetic stir bar and the one to be stirred Liquid can be put on. In the scripture mentioned a stir bar of a length shown by the diameter of the not occupied by the magnetic pole arrangement deviates significantly. However, it has been shown that at Use of stirrers of very different lengths stable stirring is not always possible, especially in the start-up phase.

Aus der DE-OS 24 44 328 ist es ferner bekannt, von einer Magnetspulanordnung verhältnismäßig großen Durchmessers aus Polschuhe nach aufwärts und nach einwärts konvergierend auszubilden, um ein rotierendes Magnetfeld auf eine Stell fläche vergleichsweise kleineren Durchmessers zu konzen trieren. Nahe der Ebene der Stellfläche befinden sich bei der bekannten Magnet-Rühreinrichtung nach der DE-OS 24 44 328 im wesentlichen nur die radial inneren Enden der schräg nach aufwärts verlaufenden Polschule. Aufgrund dieser Ausbildung ist nicht zu erwarten, daß bei Aufsetzen von Gefäßen mit zu rührender Flüssigkeit und längeren Rühr stäben ein stabiler Rührbetrieb mit ausreichendem Drehmoment und störungsfreiem Anlauf sichergestellt ist.From DE-OS 24 44 328 it is also known from one Magnetic coil arrangement of relatively large diameter from pole shoes converging upwards and inwards form a rotating magnetic field on a position area of comparatively smaller diameter wear. Are near the level of the footprint the known magnetic stirring device according to DE-OS 24 44 328 essentially only the radially inner ends of the diagonally upward pole school. Because of this training is not expected to be on touchdown of vessels with liquid to be stirred and longer stirring stable agitation with sufficient torque and trouble-free start-up is ensured.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Magnet-Rühreinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 so auszugestalten, daß ein stabiler Betrieb bei Verwendung von Rührstäben stark unterschiedlicher Länge auch bei niedrigen Drehzahlen möglich ist. Die Magnet- Rühreinrichtung soll insbesondere ein verbessertes Zen trierungsverhalten aufweisen und den Anlauf des Rührstabes erleichtern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles von Anspruch 1 gelöst.The object of the invention is to solve a problem Magnetic stirring device with the features of the generic term of claim 1 so that stable operation when using stirrers of very different lengths is possible even at low speeds. The magnet In particular, the stirring device is said to improve the Zen have tration behavior and the start of the stir bar facilitate. This object is achieved by the Features of the characterizing part of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vor liegend angegebenen Magnet-Rühreinrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.Advantageous refinements and developments of the front Magnetic stirrers specified in the horizontal are in the Claims 2 to 5 marked.

Durch die vorliegend beschriebene Konstruktion wird er reicht, daß die von den Magnetspulpolen ausgehenden Streu felder vergleichsweise hoher Intensität in geringerem Maße auf die Rührstabenden Einfluß nehmen. Die Magnetspulpole sind gegenüber der Abstellfläche der Basis zurückgesetzt, während die radial inneren Polschuhabschnitte ein zentrales Drehfeld hoher Intensität erzeugen, welches mit dem Rühr stab in Wechselwirkung tritt und den Rührstab zentriert.Due to the construction described here, it is is enough that the stray emanating from the magnet coil poles fields of comparatively high intensity to a lesser extent influence the stirring rod ends. The magnetic coil poles are set back from the base's shelf, while the radially inner pole piece sections are central Generate rotating field of high intensity, which with stirring rod interacts and centers the stir bar.

Es versteht sich, daß die hier angegebenen Gedanken auch auf Magnet-Rühreinrichtungen anwendbar sind, welche mit mehreren Rührstellen ausgerüstet sind, wobei Gruppen von Polschuhen jeweils eine Rührstelle bestimmen und umgeben und bestimmte Pol schuhe auch jeweils anderen Rührstellen gleichzeitig angehören können. Das bedeutet, daß die Polschuhe beispielsweise in einem Quadratraster oder in einem Sechseckraster gruppiert sind, des sen Überkreuzungsstellen jeweils die Rührstellen bilden.It is understood that the thoughts given here too can be applied to magnetic stirring devices which are equipped with several stirring points are equipped, with groups of Determine and surround each pole piece with a stirring point and certain pole shoes also belong to other stirring points at the same time can. This means that the pole pieces, for example, in one Square grid or grouped in a hexagon grid, the Sen crossing points form the stirring points.

Eine Erhöhung der Rührkräfte und ein stabiler Betrieb auch bei Verwendung kleiner Rührstäbe können gemäß einem wichtigen Merk mal des hier vorgeschlagenen Systems durch aus magnetisch akti vem Material gefertigte Füllstücke erreicht werden, welche zwi schen den Polschuhen angeordnet sind, ohne selbst mit den Mag netspulenpolen verbunden zu sein.An increase in stirring forces and stable operation also with The use of small stir bars can be done according to an important note times of the system proposed here by magnetically acti vem manufactured fillers can be reached, which betwe the pole pieces are arranged without even with the mag netspulenpolen to be connected.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung be schrieben. Es stellen dar:In the following, exemplary embodiments are illustrated wrote. They represent:

Fig. 1 eine perspektivische, schematische Abbildung einer Magnet-Rühreinrichtung im Ausschnitt unter Weglassung von Gehäuseteilen und Fig. 1 is a perspective, schematic illustration of a magnetic stirring device in the cutout with the omission of housing parts and

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine Polschuhanordnung mit zwischengelagerten Füllstücken gemäß einer anderen Ausführungsform. Fig. 2 is a plan view of a pole piece arrangement with interposed fillers according to another embodiment.

Die in Fig. 1 dargestellte Magnet-Rühreinrichtung enthält eine Basis 1, welche in einem nicht dargestellten Gehäuse unterge bracht ist und welche, was ebenfalls nicht dargestellt ist, bei spielsweise in Gießharz eingegossen sein kann. Die Basis weist eine Jochplatte 2 auf, auf der Magnetspulen 3, 4, 5 und 6 mon tiert sind. Die Kerne der Magnetspulen 3 bis 6 sind einerseits an der Jochplatte 2 befestigt und haben andererseits Verbindung mit Polschuhen 7 bzw. 8 bzw. 9 bzw. 10, welche mit Bezug auf ein gemeinsames Zentrum bzw. das Zentrum 11 der betreffenden Abstellfläche radial langgestreckt sind. Die Polschuhe 7 bis 10 sind von ihrer jeweiligen Verbindungsstelle zu den Magnetspulen polen aus nach aufwärts gekröpft ausgebildet, wie bei 12 in Fig. 1 deutlich gemacht ist. Die radial inneren Polschuhabschnit te liegen demgemäß im wesentlichen in einer Ebene mit der Ab stellfläche zum Aufsetzen eines strichpunktiert angegebenen Gefäßes 13 mit einem darin befindlichen Rührstab 14, während die mit den Magnetspulenpolen verbundenen Polschuhabschnitte, also die radial äußeren Polschuhteile in größerem Vertikalab stand unter der Abstellfläche gelegen sind.The magnetic stirring device shown in Fig. 1 contains a base 1 , which is housed in a housing, not shown, and which, which is also not shown, can be cast in cast resin, for example. The base has a yoke plate 2 on which solenoids 3 , 4 , 5 and 6 are installed. The cores of the magnetic coils 3 to 6 are fixed on the one hand to the yoke plate 2 and on the other hand are connected to pole pieces 7 or 8 or 9 or 10 which are elongated radially with respect to a common center or the center 11 of the relevant storage surface. The pole shoes 7 to 10 are formed from their respective connection point to the solenoid poles cranked upwards, as is made clear at 12 in Fig. 1. The radially inner pole piece sections are accordingly essentially in one plane with the surface from which to place a vessel 13 indicated by a dot-dash line with a stirring rod 14 located therein, while the pole piece sections connected to the magnet coil poles, that is to say the radially outer pole piece parts, were in a larger vertical distance below the storage surface are located.

Die Polschuhe haben, wie aus Fig. 1 erkennbar ist, im Bereich ihrer radial inneren Enden keilförmige Gestalt, so daß hier zwi schen den Polschuhen nur vergleichsweise schmale Zwischenräume vorgesehen sind.The pole pieces have, as can be seen from Fig. 1, in the region of their radially inner ends wedge-shaped shape, so that here between the pole pieces rule only relatively narrow spaces are provided.

Die in Fig. 2 in Aufsicht gezeigte Polschuhanordnung enthält ähnlich wie die Ausführungsform nach Fig. 1 zwei Paare einander gegenüberstehender Polschuhe 7 bis 10. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besitzen die Polschuhe im wesentlichen kreissektor förmige Gestalt. Mit Bezug auf eine Aufsicht sind, wie aus Fig. 2 erkennbar, im Zwischenraum zwischen den Polschuhen diesen Zwischenraum bis auf schmale Spalträume ausfüllende, aus magne tisch aktivem Material geformte Füllstücke 15, 16, 17 und 18 vorgesehen.The pole piece shown in Fig. 2 in top view contains similar to the embodiment of FIG. 1, two pairs of opposed pole pieces 7 to 10. In the embodiment according to FIG. 2, the pole shoes have an essentially circular sector shape. With reference to a top view, as can be seen from FIG. 2, in the space between the pole pieces this space filling up to narrow gap spaces, formed from magnetically active material, fillers 15 , 16 , 17 and 18 are provided.

Die Füllstücke besitzen dieselbe Form wie die Polschuhe und lie gen bei der Ausführungsform nach Fig. 2 in einer Ebene mit die sen Polschuhen. Es ist jedoch in bestimmten Fällen vorteilhaft, die Füllstücke 15 bis 18 gegenüber der Ebene der Polschuhe 7 bis 10 etwas tiefer zu legen. Besitzen die Polschuhe 7 bis 10 der Ausführungsform nach Fig. 2 eine Aufwärtskröpfung, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist, so kann es beispielsweise zweckmäßig sein, die Füllstücke 15 bis 18 in der Ebene derjenigen Polschuhabschnitte anzuordnen, welche mit den Magnetspulenpolen verbunden sind.The filler pieces have the same shape as the pole pieces and lie in the embodiment according to FIG. 2 in one plane with these pole pieces. In certain cases, however, it is advantageous to place the filler pieces 15 to 18 somewhat lower than the plane of the pole shoes 7 to 10 . If the pole pieces 7 to 10 of the embodiment according to FIG. 2 have an upward offset, as has been described in connection with FIG. 1, it may be expedient, for example, to arrange the filler pieces 15 to 18 in the plane of those pole piece sections which have the magnet coil poles are connected.

Es zeigt sich, daß die Füllstücke 15 bis 18 die Stabilität des Betriebes bei niedrigen Drehzahlen erhöhen und eine höhere Rühr kraft ermöglichen. It can be seen that the filler pieces 15 to 18 increase the stability of operation at low speeds and allow a higher stirring force.

Abschließend sei bemerkt, daß die Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 selbstverständlich nur stark schematisiert wie dergegeben sind. Die Erregung der Magnetspulen 3 bis 6 durch eine in Fig. 1 als Blocksymbol angegebene Stromquelle erfolgt derart, daß in der Abstellfläche der Basis 1 in an sich bekann ter Weise ein magnetisches Drehfeld mit in der Ebene dieser Ab stellfläche rotierendem Vektor erzeugt wird. Sind weitere Grup pen von Magnetspulen und Polschuhen vorgesehen, wobei bestimmte Magnetspulen und bestimmte Polschuhe mehreren Gruppen gemeinsam angehören können, so ergeben sich bei einer entsprechenden Ver größerung der Basis mehrere Rührstellen zum gleichzeitigen Be trieb mehrerer Rührstäbe in einer entsprechenden Anzahl von Ge fäßen. Aus diesem Grunde sind in Fig. 1 die Jochplatte 2 und die radial äußeren Enden der Polschuhe abgebrochen bzw. abge schnitten dargestellt.In conclusion, it should be noted that the embodiments according to FIGS . 1 and 2 are, of course, only highly schematic as shown. The excitation of the magnetic coils 3 to 6 by a current source indicated in Fig. 1 as a block symbol is such that in the storage area of the base 1 in a manner known per se ter a magnetic rotating field with in the plane of this from rotating surface vector is generated. If further groups of magnetic coils and pole pieces are provided, with certain magnetic coils and certain pole pieces belonging to several groups together, a corresponding enlargement of the base results in several stirring points for simultaneous operation of several stirring rods in a corresponding number of vessels. For this reason, the yoke plate 2 and the radially outer ends of the pole pieces are shown broken off or cut off in Fig. 1.

Claims

1. Magnetic stirring device with a plurality of magnetic coils ( 3 , 4 , 5 , 6 ) containing base ( 1 ), on each of which a magnetic stirring rod ( 14 ) and the liquid to be stirred containing vessels ( 13 ) made of non-magnetic material can be placed , The magnetic coils being connected to radially elongated pole shoes ( 7 , 8 , 9 , 10 ) oriented towards a common center ( 11 ), characterized in that
that they are so cranked from their respective connection point to the magnetic coils ( 12 ),
that radially inner pole piece sections are located substantially in one plane with the footprint for the vessels ( 14 ) or immediately below it, while the pole piece sections connected to the magnetic coils are located at a greater distance from the plane of the footprint below this.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pole pieces ( 7 , 8 , 9 , 10 ) are shaped at least in the region of their radially inner ends so that only comparatively narrow gaps are provided in this region between the pole pieces.

3. Magnetic stirring device, in particular according to claim 1, characterized in that in the space between the pole shoes connected to the magnet coil poles ( 7 , 8 , 9 , 10 ) this space filling up to narrow gap spaces, formed from magnetically active material, in particular the same or similar shape as fillers ( 15 , 16 , 17 , 18 ) having the pole shoes are provided.

4. Device according to claim 3, characterized in that the filler pieces ( 15 , 16 , 17 , 18 ) in one plane with the pole shoes ( 7 , 8 , 9 , 10 ) or the radially inner Polschuhab sections are located.

5. Device according to claim 3, characterized in that the filler pieces ( 15 , 16 , 17 , 18 ) are located in a plane which is lower than the pole pieces ( 7 , 8 , 9 , 10 ) or the radially inner pole piece sections.